東京工業大學副教授前田和彥、研究生田中秀幸和岡崎Megumi（日本學術振興會特別研究員）等發現，由二氧化鈦和氫氧化鈷構成的複材可作爲光電極用於可見光分解水。
將能吸收紫外光並光分解水的二氧化鈦，與作爲氧化水的極佳觸媒的氫氧化鈷相結合，電子從氫氧化鈷向二氧化鈦移動時，會發生可見光吸收現象，將該現象用於水的光氧化，最終實施可見光分解水。該技術除了分解水制氫，還有望應用於二氧化碳的光還原。
前田副教授等人發現，在透明導電性玻璃上層積二氧化鈦薄膜，再在其上沉積物氫氧化鈷形成電極，便可作爲照射可見光時分解水的新型光電極（圖1）。二氧化鈦和氫氧化鈷的單體則無法實施相同的功能。
研究團隊利用二氧化鈦和氫氧化鈷等常見物質，首次實施了以前難以實施的可見光分解水。這種復合光電極能以簡單、低成本的方法製備。
圖1：利用由二氧化鈦和氫氧化鈷構成的複材，在可見光照射的條件下進行光電化學水分解。二氧化鈦的帶隙（傳導帶與價帶的能差）較大，因此無法吸收400nm以上的可見光，但從氫氧化鈷向二氧化鈦發生電子移動後，可廣泛利用可見光。
業界此前爲開發可見光分解水的光電極付出了巨大努力，比如探索新材料和提高既有物質的性能等。此次發現，有望開發出只需透過簡單的材料組合即可將太陽能轉換成化學能源的功能材料。
論文資訊
論文題目：Water Oxidation through Interfacial Electron Transfer by Visible Light Using Cobalt-Modified Rutile Titania Thin Film Photoanode
期刊：《ACS Applied Materials & Interfaces》
DOI：10.1021/acsami.9b20793
文：JST客觀日本編輯部編譯
